一种虾青素纳米颗粒的制备方法与流程

本发明涉及一种虾青素纳米颗粒的制备方法，属于新型功能材料领域。

背景技术：

1、虾青素（astaxanthin,ast），即3,3'-二羟基-β,b'胡萝卜素-4,4'-二酮，是一种脂溶性类胡萝卜素，具有抗衰老、抗炎、抗氧化、抗癌等多种生物活性，在保健品、医药、化妆品、食品添加剂以及水产养殖等方面具有广阔的应用前景。尽管虾青素因其多种生物学功能备受关注，但由于虾青素具有水溶性差、疏水性强、熔点高、化学稳定性差等特点，对其传递效率产生显著的影响，造成其利用度较低，限制了虾青素的应用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种虾青素纳米颗粒的制备方法，提升了虾青素的稳定性和水溶性，制备的虾青素颗粒还具有高渗透性和缓释性，大幅提高了虾青素的利用度。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

3、一种虾青素纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

4、（a）两亲性γ-聚谷氨酸衍生物的制备：

5、（a1）将γ-聚谷氨酸（γ-pga）溶于nahco3水溶液中，搅拌至充分溶解，得γ-pga水溶液；

6、（a2）依次将1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳酰二亚胺（edc）、疏水小分子l-苯丙氨酸乙酯（l-phe）加到γ-pga水溶液中，搅拌反应至溶液呈均一半透明状，继续室温放置24-48h，得混合溶液；

7、（a3）向混合溶液中加入无水乙醇沉淀，离心收集沉淀，用等体积去离子水复溶，得复溶后的溶液；

8、（a4）将复溶后的溶液在分子量为3500 da透析袋中透析24-72h，去除小分子物质，得l-phe-γ-pga水溶液；

9、（a5）将l-phe-γ-pga水溶液冷冻干燥，获得l-phe-γ-pga两亲性衍生物；

10、（b）虾青素纳米颗粒的制备：

11、（b1）将l-phe-γ-pga两亲性衍生物溶于去离子水中，搅拌至充分溶解，得l-phe-γ-pga两亲性衍生物水溶液；

12、（b2）将10%虾青素油加入到l-phe-γ-pga两亲性衍生物水溶液中，然后置于冰浴中超声探头处理3-5min，重复3-5次，获得均一的胶体粒子分散液；

13、（b3）将均一的胶体粒子分散液于分子量为3500da的透析袋中透析24-72h，去除未负载的小分子物质，得胶体粒子分散液；

14、（b4）将胶体粒子分散液冷冻干燥，获得虾青素纳米颗粒。

15、本发明采用疏水小分子l-phe对γ-pga进行改性得到两亲性衍生物l-phe-γ-pga，再通过简单易行的大分子自组装的方法，使得两亲性衍生物l-phe-γ-pga在亲疏水作用下负载虾青素，形成一种具有疏水核层和亲水壳层的虾青素纳米颗粒，且载体材料γ-pga具有良好的生物相容性和可降解性。

16、进一步的，步骤（a1）中，所述γ-pga的添加量为nahco3水溶液质量的1-10%。

17、进一步的，步骤（a1）中，所述γ-pga分子量范围为（1×105）-（5×105）da，nahco3水溶液的浓度为0.1-0.5mol/l。

18、进一步的，步骤（a2）中，所述edc的添加量是γ-pga水溶液质量的2-20%，l-phe的添加量是γ-pga水溶液质量的1.5-15%；

19、进一步的，步骤（a2）中，所述搅拌温度为0-4℃，搅拌时间为0.5-5h，搅拌转速为500-1000r/min。

20、进一步的，步骤（a3）中，所述混合溶液和无水乙醇的体积比为1：（3-4）。

21、进一步的，步骤（a3）中，所述离心速率为10000-15000r/min，离心时间为5-15min。

22、进一步的，步骤（b1）中，所述l-phe-γ-pga两亲性衍生物水溶液中l-phe-γ-pga两亲性衍生物的质量分数为0.5-2%。

23、进一步的，步骤（b1）中，所述l-phe-γ-pga两亲性衍生物水溶液中l-phe-γ-pga两亲性衍生物的质量分数为1-2%。

24、进一步的，步骤（b2）中，所述10%虾青素油是虾青素含量为10%的油类混合物。

25、进一步的，步骤（b2）中，所述虾青素油的添加量是l-phe-γ-pga两亲性衍生物质量的20-50%。

26、进一步的，步骤（b2）中，所述超声输出功率为90-120w，脉冲宽度为2-5s，间歇时间为1-3s。

27、进一步的，步骤（b3）中，所述透析时间为48h。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、（1）本发明选择亲水性生物大分子γ-pga为载体，利用大分子自组装的原理，制备了一种虾青素纳米颗粒，有效提升了虾青素的稳定性和水溶性，大幅提高了虾青素的利用度。

30、（2）本发明制备的虾青素纳米颗粒具有良好的稳定性、水溶性，有效解决了虾青素易被氧化、性质不稳定、水溶性较差等问题，还具有良好的渗透性和缓释性，大大提高了虾青素的市场利用率。

31、（3）本发明选用的载体材料是γ-pga，具有良好的生物相容性和可降解性，安全无毒。

技术特征：

1.一种虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（a1）中，所述γ-pga的添加量为nahco3水溶液质量的1-10%；γ-pga分子量范围为（1×105）-（5×105）da，nahco3水溶液的浓度为0.1-0.5mol/l。

3.根据权利要求1所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（a2）中，所述edc的添加量是γ-pga水溶液质量的2-20%，l-phe的添加量是γ-pga水溶液质量的1.5-15%。

4.根据权利要求1-3任一所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（a2）中，所述搅拌温度为0-4℃，搅拌时间为0.5-5h，搅拌转速为500-1000r/min。

5.根据权利要求4所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（a3）中，所述混合溶液和无水乙醇的体积比为1：（3-4）。

6.根据权利要求1所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（a3）中，所述离心速率为10000-15000r/min，离心时间为5-15min。

7.根据权利要求1所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（b1）中，所述l-phe-γ-pga两亲性衍生物水溶液中l-phe-γ-pga两亲性衍生物的质量分数为0.5-2%。

8.根据权利要求6或7所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（b2）中，所述虾青素油的添加量是l-phe-γ-pga两亲性衍生物质量的20-50%。

9.根据权利要求8所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（b2）中，所述超声输出功率为90-120w，脉冲宽度为2-5s，间歇时间为1-3s。

10.根据权利要求1所述的虾青素纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（b3）中，所述透析时间为48h。

技术总结
本发明公开了一种虾青素纳米颗粒的制备方法，属于新型功能材料领域。该方法包括如下步骤：（a）两亲性γ‑聚谷氨酸衍生物的制备；（b）虾青素纳米颗粒的制备。本发明选择亲水性生物大分子γ‑PGA为载体，利用大分子自组装的原理，制备了一种虾青素纳米颗粒，有效提升了虾青素的稳定性和水溶性，有效解决了虾青素易被氧化、性质不稳定、水溶性较差等问题，大幅提高了虾青素的利用度，而且选用的载体材料是γ‑PGA，具有良好的生物相容性和可降解性，安全无毒。

技术研发人员：马双双,李海军,张英华,李善玲,徐波,王顶玺,沈钰清,王庆波,陈炎,韩玉婷
受保护的技术使用者：山东福瑞达生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/13